µC

StandBy Schalter für Monitor

stromsparendes StandBy und Mehrfachverwendung eines Tasters

ZIP-File
enthält EAGLE Dateien
Layout, HEX-File und
C-Source

Nachdem die Stromersparnis beim Rechner so prima geklappt hat, habe ich mich auch noch dem Monitor angenommen. Der verbraucht im Standby knapp 80mA - OK - den kann man ja immer abstöpseln, aber, wenn man es mal vergisst saugen im Zusammenhang mit obigen PC knapp 120mA an der Batterie - macht bei 12Ah (12/0,12=100) nicht einmal 100Stunden, bis das Starthilfekabel notwendig ist.

Ruhestrom Monitor
Ruhestrom Monitor
Ausserdem brauche ich aus dem Monitor noch die 12V Schaltspannung für den IgnitionPowerController und da der Monitor ein IP64 Typ ist, verbietet sich eigentlich der Einbau eines Schalters. Also Shit auf Garantie und das Ding aufschrauben.

Der Haupttaster des Monitors dient zum Einschalten und Umschalten zwischen den Eingängen (VGA, AV1 und AV2) - die Funktionalität soll erhalten bleiben, aber zusätzlich ein langer Tastendruck die Kontrollspannung an und ausschalten. Als Leitung für die Kontrollspannung wird die Umschaltsteuerungsstrippe für die Rückfahrkamera missbraucht (das wäre dann AV3 - was ich aber am Motorrad nicht unbedingt benötige ;-)

Platz für ein Miniboard findet sich neben dem Bedienpanel, auch wenn hier ein paar SMDs mehr zum Einsatz kommen müssen. Statt dem BTS555 aus der obigen Schaltung habe ich mich hier für 2 BTS462 entschieden, die sind Logiklevel-kompatibel und mit jeweils 3,5A Schaltleistung ausreichend dimensioniert, um ohne Kühlung klar zu kommen. OK - die Kontrollspannung bräuchte wahrlich nicht so viel Leistung, aber die 1 EUR Mehrkosten zu einer reinen Transistorlösung kann ich auch noch verkraften und habe die Chance darüber evtl noch was anderes anzuklemmen.

Schaltbild Monitor
Schaltbild Monitor
Vorder-Rueckseite
Vorder- und Rückseite

 
Die Schaltung ist ähnlich der IgnitionControlledPower-Lösung aufgebaut. 3 Optokoppler verbinden mit der Aussenwelt (Taster, Tasterrückmeldung und PowerLED). Der Taster auf dem Bedienpanel des Monitors wurde freigestellt (Leiterbahnen unterbrochen) und schaltet ab sofort 12V Bordspannung, die beim StartUp der Schaltung zum Anlaufen des µC genutzt wird, der dann sofort den Ausgang durchschaltet und ab dann dient die geschaltete Spannung als Stromversorgung. An die Tasterstrippen, die zum Monitorboard gehen, kommt ein weiterer Optokoppler, der die gewünschten kurzen Tastendrücke durchreicht und die PowerLED wird ebenfalls über einen Optokoppler angebunden.

In diesem Umfeld wären Optokoppler eher nicht notwendig, da die Anschlüsse eindeutig sind. Ich arbeite jedoch gerne damit, weil es so sehr einfach ist die notwendigen Pegel anzupassen und gerade beim "Erweitern" einer fremden Schaltung, gibt es auch ein beruhigendes Gefühl ;-) Man kann aber hier selbstverständlich auch mit Spannungsteilern zu seinem Ziel kommen.

Auf eine - für KFZ-Anwendungen notwendige - Drossel und eine 18V überspannungsschutzdiode auf der Platine habe ich mangels Platz verzichtet. Beide Bauteile befinden sich im Stromanschlusstecker des Monitors.

Der Taster hat jetzt folgendes Verhalten:

  • Ein - unter 2sec - kurzer Druck auf die Taste wird an den Monitor durchgereicht.
  • Ein Druck länger als 2sec schaltet die Kontrollspannung an oder aus.
  • Ein Druck länger als 5sec schaltet die Monitorspannung aus.
  • Der Monitor schaltet immer in Standby, wenn kein Videosignal anliegt, also wenn der Rechner komplett runtergefahren ist oder wenn z.B. der Screensaver (Dunkeltastung) aktiv ist. Damit diese Schaltung dann nicht sofort abschaltet, wird beim Programmstart nach der PowerLED gesucht und nur die Kombination PowerLED AUS und Kontrollspannung AUS führt zum endgültigen Abschalten. So lässt sich der ShutDown Ablauf kontrollieren - natürlich nur, wenn man die Taste nicht länger als 5sec gedrückt hielt ;-)

    Die Tastenmehrfachnutzung wird komplett im Timerinterrupt behandelt. Die main-Methode enthält daher nur die Abschaltlogik.

    Tastenplatine
    Tastenplatine
    eingebaut
    eingebaut - Platine wird noch isoliert

     
    Schaltbilder, Software und so weiter finden sich (rechts oben) im ZIP-File. Das Monitorcontrol-Layout enthält allerdings einen Fehler - der 3. Optokoppler ist spiegelverkehrt layoutet worden (das habe ich erst bei der Fehlersuche gesehen :( Meine Lösung war die Beinchen des DIL Gehäuses einfach umzubiegen, wem das nicht zusagt, muss halt selbst was layouten.

    Ach ja - der Ruehstromverbrauch liegt jetzt mit Rechner und Monitor bei 26µA (wobei ich nicht genau weiss, wer dafür verantwortlich ist - werden wohl die CMOS Schalter, Messgerät und anderes sein - in den Grössenordnungen spielen viele Faktoren mit). Das ist gegenüber den Anfangsbedingungen ein Faktor von ca 1/5000 - nicht schlecht und 26µA rennen an einer 12Ah Batterie weit über ein halbes Jahrhundert und ich glaube so lange lasse ich das Mopped eh nicht stehen ;-)
    Mehr als 3,2 A (Monitor & PC) habe ich im Betrieb nicht messen können, das sind an die 40W - weit weniger als ein einziger Nebelscheinwerfer...

    Noch ein paar Fotos:

    Betriebsstrom
    Betriebsstrom - weniger als ne Halolampe
    StandBy Strom
    StandBy Strom - das ist nix ;-)